Mol. Cell | 利用蛋白质组学发现影响蛋白复合物形成的化学探针

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分享一篇发表在Molecular Cell上的文章:Proteomic discovery of chemical probes that perturb protein complexes in human cells,通讯作者是Scripps的Benjamin F. Cravatt教授和组内博士后Jarrett R. Remsberg,这篇文章中作者开发了一种在蛋白质组水平上研究亲电性配体对蛋白复合物影响的技术,并对两个分别阻碍PA28复合物形成和促进剪接体复合物生成的分子进行了详细的机制研究。

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化学蛋白质组学技术在发掘可被靶向蛋白的领域取得了巨大的成功,但由于该技术往往是“结合优先(binding-first)”的,无法给出共价配体结合蛋白后是否具有功能的信息,因此本文作者希望开发一种组学水平上“功能优先(function-first)”的策略来全局性地研究亲电配体对蛋白复合物的影响。
作者的策略是利用尺寸排阻色谱对蛋白质组按照分子量大小分为五个组分,从而能够根据蛋白形成复合物前后分子量的变化将蛋白分到不同的组分中,结合TMT定量以及不同化合物处理条件下的比较,即可得知某一特定化合物处理后对蛋白复合物的影响。作者用此技术测试了两组亲电化合物(MY和EV)在活细胞内对蛋白复合物的影响情况,每组化合物均由四个手性异构体组成,从而帮助寻找能够以立体选择性的方式影响复合物生成的靶点。在两组化合物中,作者发现MY-1B能够特异性地造成PSME1和PSME2向低分子量的组分迁移,二者都是PA28蛋白酶体调节蛋白复合物的组分,说明MY-1B可能阻碍了PA28复合物的形成。EV-96则能够造成RNA解旋酶DDX42向更高分子量组分的迁移,说明EV-96可能促进了DDX42参与形成更大的蛋白复合物。
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后续作者分别对MY-1B影响PA28复合物生成,以及EV-96作用于DDX42的机制展开了详细的研究。作者结合基于IA-DTB的竞争性ABPP实验,以及合成炔基衍生物的方式,均证明了MY-1B能够结合位于PSME1和PSME2界面上的半胱氨酸C22,由于PA28复合物被报道与MHC-1呈递抗原肽相关,作者随后结合对抗原肽的组学实验证实MY-1B的处理的确能够影响MHC-1对抗原肽的呈递。对于EV-96的作用位点,虽然作者未能通过竞争性的ABPP实验找到其结合位点,他们通过合成炔基衍生物进行竞争以及蛋白水平上的组学定量实验找到了其结合蛋白为剪接体组分SF3B1,并通过后续验证找到了结合位点为C1111。最后作者发现对SF3B1的共价结合能够促进DDX42结合到剪接体上,并影响剪接分枝位点的选择。
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总之,本文作者利用尺寸排阻色谱结合定量化学蛋白质组学技术实现了组学水平上研究亲电配体对蛋白复合物的影响,并对两个分别影响PA28复合物和剪接体复合物的分子进行了机制研究。
本文作者:LDY
责任编辑:WFZ
原文链接:https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(23)00239-3#%20
文章引用:10.1016/j.molcel.2023.03.026


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